高分辨磁共振成像在缺血性腦卒中臨床應(yīng)用中的價值

張飛翔 方 樂 李松濤 邢 影 徐 磊 朱麗君

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)一科，吉林 長春 130033)

高分辨磁共振成像在缺血性腦卒中臨床應(yīng)用中的價值

張飛翔 方 樂 李松濤 邢 影 徐 磊 朱麗君

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)一科，吉林 長春 130033)

目的 探討缺血性腦卒中雙側(cè)大腦中動脈(MCA)粥樣硬化管壁特點(diǎn)及動脈硬化腦卒中發(fā)生的危險因素。方法 選取起病72 h確診為MCA供血區(qū)梗死患者，行頭部高分辨率磁共振成像(HRMRI)檢查。分別測量及計(jì)算入組患者雙側(cè)MCA的最窄層面及參考層面的血管面積(VA)、管腔面積(LA)、管壁面積(WA)、斑塊面積(PA)、斑塊負(fù)荷、狹窄率、重塑指數(shù)等參數(shù)及評估斑塊分布、斑塊內(nèi)出血等特征。結(jié)果 比較入組患者卒中側(cè)及卒中對側(cè)MCA，最窄層面VA兩者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；最窄層面LA卒中側(cè)小于卒中對側(cè)(P<0.05)；而最窄層面WA、斑塊面積(PA)、斑塊負(fù)荷及狹窄率卒中側(cè)大于卒中對側(cè)(P<0.05)。兩側(cè)MAC重塑方式比例不同(χ2=14.166，P<0.05)，且卒中正性重塑比例大于卒中對側(cè)。MCA分布于下壁和腹側(cè)壁斑塊明顯多于上壁或背側(cè)壁；卒中側(cè)分布于上壁和背側(cè)壁斑塊多于卒中對側(cè)(χ2=8.929，P<0.05)。兩側(cè)MCA發(fā)生斑塊內(nèi)出血的比例不同(χ2=10.637，P<0.05)，卒中側(cè)要高于卒中對側(cè)。結(jié)論 動脈粥樣硬化的斑塊負(fù)荷、血管正性重塑、斑塊分布及斑塊內(nèi)出血與缺血性腦卒密切相關(guān)。HRMRI能夠更加準(zhǔn)確評估動脈硬化血管狀態(tài)，預(yù)測缺血性腦卒中發(fā)生風(fēng)險。

高分辨磁共振成像；大腦中動脈；腦卒中；動脈粥樣硬化

腦卒中病因眾多，顱內(nèi)動脈粥樣硬化(ICAD)是全世界腦卒中的常見原因，但是目前體內(nèi)病理學(xué)過程尚不清楚。主要是因?yàn)镮CAD標(biāo)本不能在活體中獲得，并且患者很少在腦卒中后立即死亡，導(dǎo)致很少機(jī)會研究急性ICAD病理學(xué)。相比之下，顱外頸動脈粥樣硬化的病理學(xué)已經(jīng)在內(nèi)膜剝脫術(shù)標(biāo)本中廣泛研究，并且與高分辨率磁共振成像(HRMRI)定義的斑塊成分具有良好的一致性〔1〕。本文通過使用HRMRI技術(shù)研究腦卒中急性期患者卒中側(cè)與卒中對側(cè)大腦中動脈(MAC)血管狀態(tài)，探討病變血管的斑塊負(fù)荷、血管重塑以及斑塊位置等與缺血性腦卒中的關(guān)系。

1 對象與方法

1.1 對象 2016年5月至2017年1月在吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院就診的缺血性腦卒中患者行頭部HRMRI檢查。納入標(biāo)準(zhǔn)：①起病72 h內(nèi)確診為缺血性腦卒中患者〔有磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)高信號〕。②DWI呈高信號病變位于MCA供血區(qū)內(nèi)，且局限于大腦半球一側(cè)。③雙側(cè)MCA血管狹窄率>30%。④1個以上動脈粥樣硬化危險因素，如高血壓、糖尿病、脂代謝紊亂、吸煙等。排除標(biāo)準(zhǔn)：①M(fèi)RI檢查禁忌證者，如患者具有心臟起搏器等金屬植入物；②腦卒中病因懷疑為非動脈粥樣硬化性患者，如煙霧病、血管炎、自身免疫性疾病、心源性栓塞、纖維化肌營養(yǎng)發(fā)育不良等；③存在同側(cè)頸動脈狹窄率≥50%；④不能配合完成檢查者，如幽閉恐懼癥、躁動者；⑤掃描圖像質(zhì)量差，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)測量和分析者?？偤Y查患者146例，符合入組要求58例，男23例，女14例，年齡42～74歲〔平均(57.2±10.3)〕歲，腦卒中起病至成像時間間隔4～72 h，平均(51.6±3.1)h。對入組患者腦卒中側(cè)MCA及其鏡像血管進(jìn)行分析比較。

1.2 HRMRI檢查方法 使用西門子Magnetom Skyra 3.0 T超導(dǎo)磁共振掃描儀(Signa，TwinSpeed 3.0T；GE)對患者進(jìn)行檢查，包括：(1)頭顱常規(guī)MRI(T2WI、T1WI、FLAIR、DWI、ADC、SWI等序列)；(2)三維時間飛躍法磁共振血管成像(3D TOF MRA)，掃描參數(shù)：層厚=0.6 mm，矩陣=352×256，重復(fù)時間(TR)21 ms，回波時間(TE)3.4 ms，視野(FOV)20 cm×20 cm；(3)HRMRI(T1WI- HRMRI、T2WI- HRMRI)。采集HRMRI圖像時，以MAC M1段病變最窄層面處為中心，確保掃描平面與MCA M1段長軸垂直，掃描9～12層。使用脂肪抑制序列減少顱骨頭皮脂肪對圖像的影響。掃描參數(shù)：層厚2 mm，矩陣384×256，TR 3 000 ms，TE 38 ms，F(xiàn)OV 13 cm。所有圖像均上傳至工作站。

1.3 參數(shù)測量

1.3.1 斑塊負(fù)荷及血管狹窄率 首先在HRMRI各序列圖像上找到腦卒中側(cè)血管最窄層面及其鏡像血管的最窄層面，使用Osirix MD軟件在血管最窄層面及參考層面(參考層面是選擇最窄層面近心端正常層面，如果近心端無合適層面則選擇遠(yuǎn)心端正常層面)分別手動描出 MCA 管壁內(nèi)、外側(cè)邊界，測量出血管面積(VA)、管腔面積(LA)。管壁面積(WA)=VA-LA，斑塊面積(PA)=最窄層面 WA-參考 WA，斑塊負(fù)荷=(最窄層面 PA/最窄層面 VA)×100%，狹窄率=(1-最窄層面 LA/參考層面 LA)×100%。

1.3.2 血管重塑 重塑指數(shù)(RI)=最窄層面VA/參考VA×100%。規(guī)定RI在95%～105%時血管為無明顯重塑，<95%為負(fù)性重塑，>105%為正性重塑。比較腦卒中側(cè)MCA及其鏡像血管RI差別有無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.3.3 斑塊位置 在腦卒中側(cè)及其對側(cè)MCA最窄層面圖像中，將MAC橫斷面分為上壁、下壁、腹側(cè)壁、背側(cè)壁4個象限。分別將每位患者雙側(cè)MCA最窄層面斑塊位置劃分到以上象限中的 1 類，如果斑塊所累及的管壁分布在2個及以上不同的象限，則把該斑塊最厚部位所處在的象限定義為該斑塊所在的象限。

1.3.4 斑塊成分 在HRMRI各序列圖像中，選取MCA最窄層面及其上下兩個層面內(nèi)的斑塊進(jìn)行觀察，以同側(cè)顳肌的信號為參考，與斑塊內(nèi)成分的信號進(jìn)行比較，來確定斑塊內(nèi)成分的信號強(qiáng)度。斑塊內(nèi)各成分如富含脂質(zhì)的壞死核(LRNC)、斑塊鈣化(CA)、斑塊內(nèi)出血(IPH)在HRMRI上有很好的一致性。本研究T1WI加壓脂成像技術(shù)，MCA 斑塊內(nèi)信號呈高信號提示 IPH。見表1。

表1 使用相對同側(cè)顳肌信號強(qiáng)度確定不同的斑塊成分

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS19.0軟件進(jìn)行t、χ2檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1 斑塊負(fù)荷及血管狹窄率 患者腦卒中側(cè)及腦卒中對側(cè)MCA最窄層面VA差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；最窄層面LA腦卒中側(cè)小于腦卒中對側(cè)(P<0.05)；而最窄層面WA、PA、斑塊負(fù)荷及狹窄率腦卒中側(cè)大于腦卒中對側(cè)(P<0.05)。見表2。

2.2 血管重塑 腦卒中側(cè)MAC發(fā)生正性重塑 26例(44.8%)，無明顯重塑19例(32.8%)，負(fù)性重塑13例(22.4%)。腦卒中對側(cè)MAC發(fā)生正性重塑11例(19.0%)，無明顯重塑39例(67.2%)，負(fù)性重塑8例(13.8%)。兩側(cè)MAC重塑方式比例不同(χ2=14.166，P<0.05)，且腦卒中正性重塑比例大于腦卒中對側(cè)。

2.3 斑塊位置 腦卒中側(cè)：14例(24.1%)斑塊位于上壁，15例(25.9%)位于下壁 ，17例(29.3%)位于腹側(cè)壁，12例(20.7%)位于背側(cè)壁。腦卒中對側(cè)：6例(10.3%)斑塊位于上壁，24例(41.4%)位于下壁，23例(39.7%)位于腹側(cè)壁，5例(8.6%)位于背側(cè)壁。雙側(cè)大腦中動脈分布于下壁和腹側(cè)壁斑塊明顯多于上壁或背側(cè)壁；腦卒中側(cè)分布于上壁和背側(cè)壁斑塊多于腦卒中對側(cè)(P<0.05)。

表2 腦卒中患者兩側(cè)大腦中動脈斑塊負(fù)荷、血管狹窄率比較

2.4 IPH 腦卒中側(cè)16例(27.6%)發(fā)生IPH；腦卒中對側(cè)有3例(5.1%)發(fā)生IPH。兩側(cè)MCA發(fā)生IPH的比例不同，腦卒中側(cè)要高于腦卒中對側(cè)(χ2=10.637，P<0.05)。

3 討 論

動脈粥樣硬化是缺血性腦卒中的重要病因之一〔2〕，準(zhǔn)確評估硬化斑塊的穩(wěn)定性對于臨床早期干預(yù)治療具有重要意義。本研究發(fā)現(xiàn)斑塊負(fù)荷、IPH、斑塊位置等與缺血性腦卒中密切相關(guān)。

相對于頸動脈，MCA位置較深、管徑較細(xì)且走形復(fù)雜，在體組織很難獲得血管管壁病變情況。 而3.0T HRMRI不僅能夠觀察到MCA管壁硬化斑塊，而且能夠測量血管管腔和血管面積，有研究顯示，測量結(jié)果有較好的可重復(fù)性。尤其在血管狹窄程度的測量上HRMRI與DSA一致性更好〔3〕，明顯優(yōu)于3D TOF MRA。而對于血管狹窄程度的準(zhǔn)確評估對于臨床上指導(dǎo)治療有重要意義。

Xu等〔4〕對粥樣硬化性MCA狹窄患者的管壁特征進(jìn)行研究，結(jié)果顯示癥狀性MCA狹窄的患者與無癥狀相比較具有更大的斑塊負(fù)荷及WA 。與本研究結(jié)果一致?？紤]主要由于：①斑塊面積或斑塊負(fù)荷越大，斑塊穩(wěn)定性越差，更易發(fā)生斑塊破裂，導(dǎo)致腦卒中發(fā)生；②斑塊負(fù)荷越大，導(dǎo)致血管管腔狹窄更重，在血壓下降或血容量不足，引起灌注不足，誘發(fā)腦卒中。VA腦卒中側(cè)大于腦卒中對側(cè)，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能由于血管正性和負(fù)性重塑同時存在導(dǎo)致。

有關(guān)冠狀動脈的研究顯示〔5〕，動脈粥樣硬化可引起冠狀動脈發(fā)生重塑：一種是正性重塑，血管擴(kuò)張性向外生長，血管面積增大；另一種是負(fù)性重塑，血管收縮性向內(nèi)生長，血管面積縮小。本研究顯示，MAC粥樣硬化性病變同樣可以引起血管的兩種重塑模式。病理解剖研究發(fā)現(xiàn)，與發(fā)生負(fù)性重塑的冠狀動脈相比，正性重塑冠狀動脈的斑塊內(nèi)含有更多脂肪、巨噬細(xì)胞及斑塊易損標(biāo)志物〔5〕。有研究表明〔6〕，血管如果發(fā)生正性重塑，表明其斑塊可能更加不穩(wěn)定。盡管正性重塑血管狹窄程度能夠得到一定程度緩解，但由于斑塊有更大的負(fù)荷和易損性，所以即使顱內(nèi)血管MRA成像提示正?；蜉p中度狹窄時，患者仍有發(fā)生腦卒中風(fēng)險。

血管介入治療時，在支架成形過程中，當(dāng)病變血管內(nèi)斑塊位置靠近分支血管開口時，斑塊由于受到球囊和(或)支架的擠壓，斑塊移位或斑塊碎片有堵塞分支血管開口致梗死發(fā)生的可能(“雪犁效應(yīng)”)，因此識別斑塊的位置對于手術(shù)治療腦缺血性疾病十分重要。顯微解剖學(xué)研究表明〔7〕，MCA穿支動脈多自主干后、上壁發(fā)出。表明斑塊更容易在分支血管開口的對側(cè)壁形成。

Xu等〔8〕對斑塊分布進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生穿支梗死與無穿支梗死相比較，動脈粥樣硬化斑塊更傾向于分布在血管的上壁，較少分布在血管的前側(cè)壁或下壁?？紤]由于斑塊位置越偏上壁，越易累及穿支動脈開口，引起缺血性腦卒中。所以載體動脈粥樣硬化斑塊位置分布和分支動脈開口的關(guān)系與缺血性腦卒中發(fā)病機(jī)制分型關(guān)系密切。

易損性斑塊是缺血性腦血管病重要危險因素，而斑塊內(nèi)成分是影響斑塊穩(wěn)定性的主要因素之一〔9〕。有研究表明〔10〕，IPH可加快斑塊的進(jìn)展，引起斑塊內(nèi)的活動性炎癥及斑塊纖維帽破裂，與臨床缺血事件密切相關(guān)。有研究對 45 歲以上人群的粥樣硬化狹窄MCA 進(jìn)行尸體解剖，結(jié)果顯示腦卒中患者IPH的發(fā)生率高于無腦卒中患者〔11〕。與本研究HRMRI技術(shù)結(jié)果相似。HRMRI技術(shù)能夠準(zhǔn)確評估MCA管腔和管壁狀態(tài)，預(yù)測患者發(fā)生腦卒中的危險性，對腦血管疾病診斷及治療有重要臨床意義。

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〔2017- 06- 11修回〕

(編輯 袁左鳴)

方 樂(1975- )，女，博士，主任醫(yī)師，主要從事腦血管疾病及神經(jīng)免疫研究。

張飛翔(1989- )，男，在讀碩士，主要從事腦血管疾病及神經(jīng)免疫研究。

R743

A

1005- 9202(2017)15- 3744- 03；

10.3969/j.issn.1005- 9202.2017.15.044